В соответствии с программой полёта Международной космической станции 7 мая в 22 часа 37 минут 09 секунд по московскому времени (18:37:09  GMT) с космодрома Байконур осуществлён запуск автоматического грузового корабля «Прогресс М-02М». Основными задачами полёта этого корабля являются продолжение лётных испытаний модернизированной системы управления движением и навигацией и модернизированной системы бортовых измерений. «Прогресс М-02М» должен доставить на МКС более 2500 килограммов различных грузов, в числе которых топливо, кислород, продукты питания, научная аппаратура, новый скафандр для работы в открытом космосе «Орлан-МК», дополнительное оборудование для российского и американского сегментов станции, а также посылки для экипажа МКС. Ракета-носитель «Союз-У» вывела космический грузовик на орбиту с параметрами:

• максимальное удаление от поверхности Земли – 251,6 километра;
• минимальное удаление от поверхности Земли – 193,42 километра;
• период обращения –  88,65 минуты;
• наклонение –  51,64 градуса.

После отделения корабля «Прогресс М-02М» от последней ступени ракеты-носителя подмосковный ЦУП (г. Королёв) приступил к управлению его полётом. Расчётное время стыковки космического грузовика со станцией – 12 мая в 23 часа 22 минуты (19:22 GMT).

12 мая 2009 года в 23 часа 24 минуты 23 секунды по московскому времени (19:24:23 GMT) осуществлена стыковка грузового корабля «Прогресс М-02М» с Международной космической станцией.

В ходе пятисуточного автономного полёта второго грузовика новой серии были продолжены его лётные испытания. «Прогресс М-02М» причалил к стыковочному узлу отсека «Пирс». Он доставил на МКС более 2500 килограммов грузов, необходимых для продолжения её функционирования в пилотируемом режиме и обеспечения условий жизни и работы экипажа. В числе этих грузов – топливо, кислород, продукты питания, научная аппаратура, новый скафандр для работы в открытом космосе «Орлан-МК», дополнительное оборудование для российского и американского сегментов станции, а также посылки для экипажа МКС.

Стыковка была проведена в автоматическом режиме под контролем Центра управления полётами и экипажа МКС.